[发明专利]聚变用大尺寸Bi2212超导磁体及其制备方法和用途

权利要求书

1.一种制备聚变用大尺寸Bi2212超导磁体的方法，其特征在于，包括：

(1)提供Bi2212超导磁体，所述Bi2212超导磁体由CICC导体绕制得到；

(2)对所述Bi2212超导磁体进行热处理，所述热处理包括：

(2-1)升温至200℃～400℃，并保温10h～30h；

(2-2)继续升温至500℃～700℃，并保温10h～30h；

(2-3)继续升温至800℃～840℃，并保温1h～3h；

(2-4)控制升温速率为10℃/h～60℃/h，继续升温至883℃～895℃，并保温0.2h～1.5h；

(2-5)控制降温速率为5℃/h～30℃/h，降温至875℃～880℃；

(2-6)控制降温速率不大于5℃/h，继续降温至820℃～840℃，并保温2h～100h；

(2-7)继续降温至室温。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述CICC导体由内至外依次包括Bi2212超导电缆、内金属铠甲层和外金属铠甲层，所述Bi2212超导电缆包括Bi2212缆线和叠包在所述Bi2212缆线表面的第一包带层，所述Bi2212缆线由多根Bi2212子缆围绕中心冷却管绞制而成；和/或，

所述Bi2212超导磁体的重量不低于50Kg。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，满足以下条件中的至少之一：

所述内金属铠甲层的材质包括选自金、银、银镁合金、银锰合金和银铋合金中的至少之一；

所述外金属铠甲层的材质包括选自镍铬合金Ni80Cr20、不锈钢316LN、钕铁硼N50、Inconel650、镍基高温合金Inconel X-750和高锰奥氏体不锈钢JK2LB中的至少之一；

所述中心冷却管的材质包括选自金、银、银镁合金、银锰合金和银铋合金中的至少之一；

所述第一包带层为第一不锈钢包带层；

所述Bi2212子缆由Bi2212股线经多级绞制得到，所述绞制级数不大于4级；

所述Bi2212子缆为四级缆，所述四级缆的表面叠包有第二包带层，所述第二包带层为第二不锈钢包带层；

所述Bi2212超导磁体的重量不低于500Kg。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述Bi2212超导磁体的制备过程包括：

(1-1)将多根Bi2212超导股线绞制为一级缆；

(1-2)将多根所述一级缆绞制为二级缆；

(1-3)将多根所述二级缆绞制为三级缆；

(1-4)将多根所述三级缆绞制为四级缆；

(1-5)将多根所述四级缆围绕中心冷却管绞制为五级缆；

(1-6)将所述五级缆穿入内金属铠甲层；

(1-7)将包覆有内金属铠甲层的五级缆穿入外金属铠甲层，得到所述CICC导体；

(1-8)对所述CICC导体进行绕制，得到具有预期形状的Bi2212超导磁体。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的方法，其特征在于，步骤(2)满足以下条件中的至少之一：

进行所述热处理时，控制所述Bi2212超导磁体所处的加热环境为惰性气体和/或氮气气氛，或控制所述Bi2212超导磁体所处的加热环境为真空环境；

进行所述热处理时，还包括：向所述CICC导体内通入反应气体，所述反应气体为惰性气体和氮气中的至少之一与氧气的混合气；

利用温度采集装置与所述Bi2212超导磁体表面接触，获得所述Bi2212超导磁体表面不同位置的温度；

步骤(2-1)、步骤(2-2)和步骤(2-3)中的升温速率分别独立地为15℃/h～50℃/h，步骤(2-7)中的降温速率不大于200℃/h；

步骤(2-4)中，所述保温时间为0.2h～1h。